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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Electrotecnia y Computación

Docente:Alejandro A Méndez TProf. Titular Dpto. ElectrónicaFEC – [email protected]

Departamento de Electrónica

The tragedy of life doesn’t lie in not reaching your goal. The tragedy lies in having no goals to reach.Benjamin Mays

ELECTRONICA APLICADA2011


A Méndez Dpto. Electrónica

OBJETIVOS

5. Diseñar circuitos para la modulación AM y FM utilizando la tecnología, métodos ytécnicas apropiadas

Al finalizar el curso “Electrónica Aplicada” el estudiante deberá ser capaz de:

1. Formular un proyecto para dar respuesta a problemas cuya solución compete alcampo de la electrónica analógica utilizando los métodos, técnicas y procedimientosapropiados.

2. Diseñar las configuraciones básicas de las fuentes conmutadas para garantizar laalimentación de circuitos electrónicos que las requieren, utilizando la tecnología,métodos y técnicas apropiadas.

3. Diseñar circuitos para ser utilizados en las comunicaciones o en el control utilizando elPLL como elemento central así como los métodos y técnicas apropiadas.

4. Diseñar circuitos usando la técnica PWM para ser utilizados en telemetría y controlutilizando los métodos, técnicas y procedimientos apropiados.



I. Proyecto y proceso de diseño en ingeniería.

II. Fuentes conmutadas

III. Phase Locked Loop, PLL: Teoría y aplicaciones

IV. Modulación y su aplicación en la telemetría y el control

V. Modulación y su aplicación en las comunicaciones de radio

UNIDADES ELKA APLIKADA 2011



It defends the system against the harsh world outside the confines of the enclosure and protects its wardsby not letting them do harm to themselves. If the supply experience a failure within itself, it must failgracefully and not allow the failure to reach the system.

La fuente de alimentación asume un papel único en un sistema electónico típico. En muchos aspectos,es la madre del sistema. La fuente le dá vida al sistema suministrándole energía de forma consistente yrepetible a sus circuitos.

FUENTES CONMUTADAS



Alas, mothers are taken for granted, and their important functions are not appreciated. The powersystem is routinely left until late in the design program for two main reasons:

FUENTES CONMUTADAS

Secondly, bench supplies provide all the necessary power during the system debuggingstage and it is not until the product is at the integration stage that one says “Oops, we forgotto design the power supply!”

All too frequently, the designer assigned to the power supply design has very little experience in powersupply design and has very little time to learn before the product is scheduled to enter production.

First, nobody wants to touch it because everybody wants to design more exciting circuitsand rarely do engineers have a background in power systems.



The three major power supply technologies that can be considered within a power supply system are:

Linear regulators

Pulsewidth modulated (PWM) switchin power supplies

High efficiency resonant technology switching power supplies

Linear

Linear regulators are used predominantly in ground-based equipments where the generation of heatand low efficiency are not of major concern and also where cost and a short design period aredesired. Ther are very popular as board-level regulators in distributed power systems where thedistributed voltage is less than 40 VDC. Linear regulators can only produce output voltages lowerthan their input voltages and each linear regulator can produce only one output voltage.

PWM switching power supplies

PWM switching poer supplies are much more efficient and flexible in their use than linear regulators. One commonlyfinds them within portable products, aircraft and automotive products, small instruments, off-line applications, andgenerally those applications where high efficiency and multiple outputs voltages are required. Their weight is muchless than of linear regulators since they require less heatsinking for the same outputs ratings. They do, however, costmore to produce and require more engineering development time..



PLL stands for “Phase-Locked Loop” and is basically a closed loop frequency control system,which functioning is based on the phase sensitive detection of phase difference between theinput and output signals of the controlled oscillator (VCO).

PHASE LOCKED LOOP (PLL)

A PLL synchronizes the output phase and frequency of a controllable oscillator to match the outputphase and frequency of a reference oscillator. Ideally, the steady-state condition will show a zerodifference in phase and frequency between the controlled oscillator output and the reference output.

DETECTOR DEFASE

FILTRO DELAZO

OSCILADORCONTROLADOPOR VOLTAJE

Vi (wi) Vo (wo)

ESTRUCTURA BÁSICA PLL

FEEDBACKDIVIDER



Doppler radar systems

Satellite communications

Cellular phones

Telecommunications systems

TV sets

Transmisión y Recepción (Radio)

El PLL tiene aplicaciones en:

Sistemas de Control

Telemetría

Etc.



MODULACIÓN Y TELEMETRÍA/CONTROL

La telemetría se encarga de cambiar una medición analógica a una señal modulada de alguna formao a un valor digitalmente codificado y de enviar la forma modificada a través de una gran distancia,luego de reconvertir la información recibida a su forma analogica.

TELEMETRÍAUsando Frequency Modulation

Usando Pulse Width Modulation

CONTROL Usando Pulse Width Modulation



MODULACIÓN Y COMUNICACIONES DE RADIO

MODULACIÓN

frecuencia

amplitudreceptores

transmisores

receptores

transmisores



MODULACIÓN Y COMUNICACIONES DE RADIO

SistemaElectrónico

Antena

Speaker

Receptor de Radio



Antena

Speaker



SISTEMA DE EVALUACIÓN

EVALUACIÓN PARCIAL Primer examen parcial 21%

Segundo examen parcial 21%

Laboratorios 21%

Proyecto de curso 37%

PRIMERA CONVOCATORIA Examen (rescate) 21%

Nota primer o segundo parcial 21%

Laboratorios 21%Proyecto de curso 37%

CONVOCATORIA EXTRAORD. Examen General de la asignatura 60%

Acumulado de Laboratorio +Proyecto

40%

Para tener derecho a la primera convocatoria y a la convocatoria extraordinaria, el estudiantedebe haber aprobado los laboratorios y el proyecto de curso, 12 y 21.6 puntos respectivamente.



PROYECTO ELKA APLIKADA

I. PROCESO DE DISEÑO

II. IMPLEMENTACIÓN

III. PRESENTACIÓN

25 % del total del proyecto

4 semanas

Montaje y prueba del sistema (breadboard)


6 semanas

Diseño y construcción del circuito impreso

Elaboración del informe de resultados

3 semanas




1. Definición del problema que se va a resolver

2. Establecimiento de los criterios para escoger la mejor solución, así comolas restricciones o limitaciones que se deben cumplir

3. Búsqueda de información pertinente

4. Generación de la mayor cantidad de soluciones posibles

5. Análisis y descarte de las soluciones que no son viables

6. Selección de la mejor solución entre las que quedaron

7. Especificaciones de la solución escogida para su producción omanufactura

8. Comunicación escrita sobre la solución escogida



1. Diodo funcionamiento y aplicaciones, énfasis en diodospara alta frecuencia de conmutación

2. Tipos de transistores BJT, MOSFET, IGBT

3. Transistor como switch, ejemplos

4. El amplificador operacional, ejemplos de circuitos quese pueden implementar.

5. El inductor, el capacitor y la Ley de Lenz



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